2026届新高考生物冲刺复习基因工程的应用

2026届新高考生物冲刺复习基因工程的应用考点一基因工程在农牧业方面的应用考点二基因工程在医药卫生领域的应用考点三基因工程在食品工业方面的应用考点四蛋白质工程(第二代基因工程)基因工程在农牧业方面的应用【P337】01基因工程被广泛用于

、

等方面。改良动植物品种提高作物和畜产品的产量农牧业方面的应用转基因抗虫植物转基因抗病植物转基因抗除草剂植物改良植物的品质提高动物的生长速率改良畜产品的品质基因工程在医药卫生领域的应用【P337】02①对微生物或动植物的细胞进行基因改造，使它们能够生产药物：

实例：生产常见药物类型：细胞因子、抗体、疫苗、激素；②让转基因哺乳动物批量生产药物：

实例：目前，已经在牛、山羊等动物的

中，获得了

抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。③建立移植器官工厂：

实例：用猪的器官来解决人类器官

移植的来源问题。乳腺生物反应器基因工程在医药卫生领域的应用·构建生物反应器【P337】02【资料】科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控原件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。.

.基因.

.的启动子等调控元件基因表达载体泌乳期分泌乳汁转基因动物药物早期胚胎显微注射早期胚胎培养胚胎移植药用蛋白乳腺中特异表达的基因受精卵注：能让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达。基因工程在医药卫生领域的应用·构建生物反应器【P337】02乳腺生物反应器膀胱生物反应器目的基因药用蛋白药用蛋白启动子产物分布生产时间优点膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子乳腺中特异表达的基因的启动子注：受体细胞是受精卵，故目的基因存在于转基因动物的

细胞中。几乎所有乳汁尿液处于生殖期的雌性动物任何生长期的雌雄动物产量高、质量好、成本低、易提取，且不会对动物造成伤害基因工程在食品工业方面的应用【P337】03利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。实例：①利用基因工程菌生产天冬氨酸和苯丙氨酸，进而生产阿斯巴甜。

②利用基因工程菌生产凝乳酶，进而应用于奶酪生产。

③利用基因工程菌生产淀粉酶、脂肪酶。【资料】用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。考向

围绕基因工程的应用，考查社会责任【P338】1.科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中，培育出山羊乳腺生物反应器，使山羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述错误的是（）A.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵B.在该转基因羊中，人凝血因子基因既存在于乳腺细胞，也存在于口腔上皮细胞中C.人凝血因子基因开始转录后，RNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNAD.科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，

从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有细胞中，但只在乳腺细胞中表达，√；将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，√；转录需要RNA聚合酶，以DNA分子的一条链为把模板，√；与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起，×；D03考向

围绕基因工程的应用，考查社会责任【P338】2.研究者将含有铁蛋白肽基因和人干扰素基因的DNA片段分别制成探针，与从转基因奶牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的mRNA分别进行杂交，结果如表所示。下列叙述正确的是（）B探针乳腺细胞口腔上皮细胞蹄部细胞乳铁蛋白肽基因探针出现杂交带未现杂交带未现杂交带人干扰素基因探针出现杂交带出现杂交带出现杂交带03考向

围绕基因工程的应用，考查社会责任【P338】A.乳铁蛋白肽基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达B.人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达C.表中两种基因探针所含的脱氧核苷酸的序列相同D.乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是mRNA片段探针乳腺细胞口腔上皮细胞蹄部细胞乳铁蛋白肽基因探针出现杂交带未现杂交带未现杂交带人干扰素基因探针出现杂交带出现杂交带出现杂交带在多种细胞中出现杂交带，说明其可在转基因奶牛的多种体细胞中表达，√；只在乳腺细胞中出现杂交带，说明其只在转基因奶牛的乳腺细胞中表达，×；脱氧核苷酸的种类可能相同，但核苷酸的数量和排列顺序不一定相同，×；乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是有遗传效应的DNA片段，×；03蛋白质工程(第二代基因工程)·①概念【P337】04蛋白质工程指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。合成满足人类生产和生活需求的蛋白质；蛋白质分子的

及其与

的关系;通过

，来改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质；基

础手

段目

的地

位理

论与技术是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程；分子生物学、晶体学和计算机技术；生物功能改造或合成基因结构规律蛋白质工程(第二代基因工程)·②基本思路【P337】04注：蛋白质工程的操作对象是

。确定目的基因的碱基序列后，①可通过

合成目的基因；②可通过

来完成基因拼接。③可通过

来

进行碱基的替换等进而改造基因，预期的蛋白质功能设计预期的.

.获得所需的蛋白质推测应有的

.找到并改变相对应的

(基因)或合成的新基因蛋白质结构氨基酸序列脱氧核苷酸序列【学科交叉】①蛋白质工程经常要借助计算机来建立蛋白质的三维结构模型；②要制备蛋白质晶体，然后通过X射线衍射技术，分析晶体的结构；人工基因定点突变技术融合PCR技术基因蛋白质工程(第二代基因工程)·③应用【P337】041.医药工业：①通过对

的改造，研发速效胰岛素类似物。②通过对

的改造，延长干扰素体外保存时间。③通过

，将小鼠抗体上结合抗原的区域(即可变区)“嫁接”到人的抗体(即恒定区)上，可降低小鼠单克隆抗体诱发免疫反应的强度。2.其他工业：改进

的性能或开发新的工业用酶。3.在农业方面，①改造某些

，增加粮食的产量。②改造微生物

，设计优良微生物农药,增强防治病虫害的效果。胰岛素基因干扰素基因基因拼接酶参与调控光合作用的酶蛋白质结构考向

结合蛋白质工程的原理和应用，考查社会责任【P338】3.干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可以用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析错误是（）D04A.图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能B.图中新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达C.图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构D.图中各项技术并没有涉及基因工程技术合成新的干扰素基因后，要构建基因表达载体在受体细胞中表达，涉及，×；考向

结合蛋白质工程的原理和应用，考查社会责任【P338】4.下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是（）A.该工程和基因工程的根本区别在于操作对象的差异B.该工程与细胞中天然蛋白质的合成都遵循中心法则C.通过该工程改造后，获得的性状可以遗传给后代D.通过该工程可改造现有蛋白质或制造新蛋白质蛋白质工程和基因工程的操作对象均为基因，×；A04微专题

基因编辑技术考点一

CRISPR/Cas9基因编辑技术考点二

重叠延伸PCR考点三

反向PCR考点四

融合PCRCRISPR/Cas9基因编辑技术【P334】01①原理：CRISPR/Cas9系统由Cas9和向导RNA组成。

:是一种核酸内切酶，能够切割DNA。

:含特定序列的单链RNA，能识别并结合与靶向基因上特定的碱基序列。一条单链向导RNA能引导Cas9(核酸内切酶)到一个特定的基因位点进行切割。②优点：RISPR/Cas9基因编辑技术培育转基因生物，与传统的基因工程相比，其明显优点是避免了因目的基因随机插入宿主细胞DNA引起的生物安全性问题。③应用：CRISPR/Cas9基因编辑技术在基因治疗、基因水平进行动植物的育种、研究基因的功能等方面有广阔的应用前景。Cas9向导RNA定点编辑CRISPR/Cas9基因编辑技术·具体过程【P334】01①向导RNA序列经人工设计，可以特异性

基因组中目标DNA序列。②Cas9与向导RNA形成复合体，跟随向导RNA到达DNA序列中的相同位置，

并

。③细胞识别出已受损的DNA并进行修复，过程中引入突变，

从而实现基因的

。识别和结合切割DNA双链敲除、插入或替换1.CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图）。利用该技术可以对DNA进行一系列的定向改造。下列相关叙述错误的是（）A.Cas9蛋白属于限制酶，能切割目的基因B.sgRNA具有能与目的基因发生碱基互补配对的结构C.基因编辑技术能够定点插入、删除或替换部分碱基对D.通过基因编辑技术引起的变异属于基因重组CRISPR/Cas9基因编辑技术【P334】01向导RNA能识别并结合与靶向基因上特定的碱基序列，√；Cas9蛋白是一种核酸内切酶，能够切割DNA，√；定点切割后，细胞在修复断裂的DNA时会定点插入、删除或替换部分碱基对，√；基因编辑技术引起的变异属于基因突变，×；D2.猪瘟病毒能与猪细胞膜上的LamR受体蛋白结合，进而侵入细胞引起猪瘟。利用基因编辑技术改变LamR受体蛋白基因，使LamR受体蛋白不能与猪瘟病毒正常结合，但不影响生理功能，从而培育出抗猪瘟病毒猪。基因编辑原理是由一条人为设计的单链向导RNA(sgRNA)引导Cas9蛋白到特定的DNA位点进行切割，从而完成对目的基因的编辑。基因编辑过程如图所示。下列叙述错误的是（）CRISPR/Cas9基因编辑技术【P334】01BA.培育抗猪瘟病毒猪，一般选择受精卵作为基因编辑的受体细胞，

这样获得的个体的所有细胞都无法被猪瘟病毒感染B.Cas9蛋白的功能是准确识别DNA特定序列并进行切割C.改造后的受体细胞经培养发育到囊胚或桑葚胚时，

可将其进行冷冻保存或胚胎移植D.通过基因编辑技术改造前后的两种LamR基因是等位基因01【解析】sgRNA是通过碱基互补配对原则准确地识别并结合到DNA的特定位点，从而引导Cas9蛋白到达准确位置进行DNA的切割，B×；重叠延伸PCR【P335】02【资料】某科研团队运用重叠延伸PCR技术在水蛭素基因中的特定位点引入特定突变，使水蛭素第47位的天冬酰胺(密码子为AAC、AAU)替换为赖氨酸(密码子为AAA、AAG)，从而提高水蛭素的抗凝血活性。原理如图。重叠延伸PCR技术的主要设计思路是？思考重叠延伸PCR【P335】02重叠延伸PCR技术的主要设计思路：①用含有所需

位点的一对互补配对片段的引物，分别进行PCR。如：图中的引物2、3，突起处代表与模板链不能互补的突变位点。②获得有重叠链的两种目的DNA片段。注：

部分重叠。③在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸获得想要的

。突变引物2、3目的基因【思考】重叠延伸PCR可实现定点基因诱变，其操作过程如图所示(凸起处代表突变位点)。1.过程①不能把两对引物同时加入一个扩增体系，原因是：

。2.过程①需要

轮PCR才能得到图中所示PCR产物。3.过程②的产物，

可以完成延伸过程。D.若过程④得到16个突变基因则需要消耗

个通用引物RP2。重叠延伸PCR【P335】02两种突变引物能互补配对2部分15产生16个突变基因共需要消耗16×2-2＝30个通用引物，而需要通用引物RP2的数量为30÷2＝15(个)反向PCR【P336】03①适用条件：DNA的某些序列已知，而需要扩增已知序列两端的未知序列。②原理：用

酶切割该DNA，随后使用

酶将获得的酶切产物环化，这样就获得了已知序列两侧携带有未知序列的

DNA分子。注：以该已知序列为模板设计一对方向

的特异性引物，该引物对已知序列反向，但对未知序列却是相向的，从而得以扩增出未知序列。原理如图:限制DNA连接环状相反反向PCR【P336】03C3.反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列(图中L、R)进行扩增的技术，其过程如图所示。下列相关叙述错误的是（）A.过程①用同一种限制酶对未知序列两端进行切割B.过程②需要使用DNA连接酶，形成磷酸二酯键C.过程③PCR体系需要添加耐高温的DNA聚合酶和解旋酶D.该技术可检测T-DNA整合到植物染色体DNA的位置DNA片段首尾相连，使用DNA连接酶，形成磷酸二酯键，√；用同种限制酶切割产生相同的黏性末端，可用DNA连接酶连接，√；PCR技术中DNA解旋是在高温下实现的，不需要加入解旋酶，×；根据T-DNA设计引物，通过反向PCR技术，扩增T-DNA所在的染色体DNA，再通过电泳比较PCR产物与其他基因组DNA的长度，进行定位，√；融合PCR技术与融合蛋白【P336】04①适用条件：将不同来源的任意DNA片段连接起来，进而可以用于生产融合蛋白。②原理：采用具有

的引物，形成具有

的PCR产物，通过PCR产物重叠链的

，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。互补末端重叠链延伸融合PCR技术与融合蛋白【P336】044.融合PCR技术（fusionPCR）采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来，为同源重组片段的构建提供了快速简捷的途径。图1表示融合PCR技术的过程示意图（P1～P4表示引物），图2表示融合后产物的电泳图。04